在正方体
ABCD−A1B1C1D1 中,
E,
F 分别为棱
AA1,
CC1 的中点,则在空间中与三条直线
A1D1,
EF,
CD 都相交的直线( )
\begin{solution}
建立坐标系,取
A(0,0,0),
B(1,0,0),
C(1,1,0),
D(0,1,0),
A1(0,0,1),
D1(0,1,1). 由于
E、
F 分别是
AA1、
CC1 的中点,
E(0,0,21)、
F(1,1,21). 因而直线
EF 的方程为
x=y,
z=21.
任取
t∈R,取
Xt(0,t,1)∈A1D1 和
Zt(t+1,1,0)∈CD. 直线
XtZt 与平面
z=21 的交点为
Yt=2Xt+Zt=(2t+1,2t+1,21)∈EF
所以直线
XtZt 同时经过
A1D1 上的
Xt、
CD 上的
Zt 和
EF 上的
Yt. 不同的
t 给出不同的直线,故这样的直线有无数条,选 D.
\end{solution}